有機廃棄物処理装置
【課題】有機廃棄物を発酵分解する過程で処理槽内の乾燥状態を簡単な構造で検出することが可能な有機廃棄物処理装置を提供する。
【解決手段】有機廃棄物を収容する処理槽と、この有機廃棄物を分解する処理物質とを攪拌する攪拌手段と、処理槽内に水分を供給する給水手段とこれを制御する制御手段とを備える。そして攪拌手段で飛散する粉塵を検出する塵埃量検出手段を設け、この検出手段からの塵埃量に応じて給水量を制御することを特徴としている。このため上記塵埃量検出手段は、処理槽内部若しくは処理槽と連通する排気ダクト又は循環ダクトに設置する。また上記給水手段の制御手段には槽内に水分を供給するか否かの判別手段及び／又は槽内に供給する水分量を加減する判別手段を設ける。
【解決手段】有機廃棄物を収容する処理槽と、この有機廃棄物を分解する処理物質とを攪拌する攪拌手段と、処理槽内に水分を供給する給水手段とこれを制御する制御手段とを備える。そして攪拌手段で飛散する粉塵を検出する塵埃量検出手段を設け、この検出手段からの塵埃量に応じて給水量を制御することを特徴としている。このため上記塵埃量検出手段は、処理槽内部若しくは処理槽と連通する排気ダクト又は循環ダクトに設置する。また上記給水手段の制御手段には槽内に水分を供給するか否かの判別手段及び／又は槽内に供給する水分量を加減する判別手段を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ゴミなどの有機廃棄物を分解処理する有機廃棄物処理装置に係わり、流動状態の有機廃棄物とその処理物質の乾燥状態を検出して水分供給する給水機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の処理装置は家庭用ゴミ処理、レストランなどの施設用ゴミ処理装置として広く知られている。そしてその処理方法は、処理槽内に収容した廃棄物を粉砕乾燥する方法と、廃棄物を微生物で発酵させて分解する方法が採用されている。
【０００３】
このような処理方法の中でも、有機廃棄物を微生物で発酵分解して炭酸ガス（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）に分解する方法が残留物を処理する必要が無く、悪臭を発する恐れのないことから広く使用されるに至っている。
【０００４】
例えば特許文献１（特開２００１−１７０６０５号公報）には、有機廃棄物を収容する処理槽と、この処理槽内に設けられた攪拌羽根とを備え、処理槽内に有機廃棄物と好気性微生物を混入して攪拌しながら分解処理する装置が開示されている。そして処理槽の底部には羽根先端と少許の間隙を形成して対向する底壁面に多数の通気孔を形成し、この通気孔から圧搾空気を供給する送気機構が開示されている。同公報には処理槽の底壁面から空気を供給するため処理物の体積が減少しても空気を供給することが出来る旨、記述されている。
【０００５】
また、特許文献２（特開２００１−１１３２５４号公報）には有機廃棄物を収容する処理槽と、この処理槽内の廃棄物を攪拌する攪拌羽根と、処理物に給水するシャワーとを備えた処理装置が開示されている。そして処理槽内に収容した有機廃棄物に好気性微生物を混入して攪拌しながら空気を供給し、同時に処理物に水を散水する装置が開示されている。尚、同文献には、処理物の分解処理中に散水を継続して行うのか、処理物の含水量に応じて過乾燥のとき散水するのかいずれの説明もなされていない。
【０００６】
しかし、有機廃棄物を好気性微生物で分解処理する場合に、この好気性微生物とその培養物質（木材チップなど）に適度な空気を供給するため攪拌すること、また適度な水分状態に維持するため過乾燥のときには水分を供給することは容易に理解できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１７０６０５号公報（図１）
【特許文献２】特開２００１−１１３２５４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、有機廃棄物を好気性微生物で分解処理する装置では、微生物に空気と水分を供給する必要がある。この空気と水分の必要量は有機廃棄物の投入量と、その成分及び分解処理の状況によって異なる。そこで処理槽にはその都度要求される空気を供給する給気装置と給水装置、及び槽内温度を検出する温度センサと菌床の含水量を検出する水分センサが備えられ、これらのセンサの検出結果に基づいて送風量を加減、吸水量を加減することは既に知られている。
【０００９】
ところが、投入された有機廃棄物の性状、投入量及び処理装置の環境温湿度によって槽内の温度、湿度（菌床の含水量）がその都度異なる。また例えば温度センサ或いは水分センサに処理中の有機廃棄物等がセンサの検出部に付着すると、この付着塊の温度或いは水分を検出することとなる。また処理槽内が過乾燥状態となると、菌床内の微生物が休眠状態となり処理槽内の有機廃棄物の分解作用を果たさなくなる。
【００１０】
そこで本発明者は、過乾燥状態の槽内を観察した処、槽内には粉塵が飛散していることを発見した。これは分解途上の廃棄物と好気性微生物及びその培養物質が高温低湿となり、これら内の微細物が槽内を飛散し、この状態を継続すると微生物による処理物の分解が促進されなくなるのと同時に、塵埃が槽外に排出され、排気ダクトの詰まり等の問題を引き起こす。
【００１１】
本発明は有機廃棄物を発酵分解する過程で処理槽内の乾燥状態を簡単な構造で検出することが可能な有機廃棄物処理装置の提供をその主な課題としている。
更に、本発明は有機廃棄物の分解過程で処理槽内の過乾燥状態を正確に検出して菌床の過乾燥状態を解消する有機廃棄物処理装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を達成するため本発明は、有機廃棄物を収容する処理槽と、この有機廃棄物を分解する処理物質とを攪拌する攪拌手段と、処理槽内に水分を供給する給水手段とこれを制御する制御手段とを備える。そして攪拌手段で飛散する粉塵を検出する塵埃量検出手段を設け、この検出手段からの塵埃量に応じて給水量を制御することを特徴としている。このため上記塵埃量検出手段は、処理槽内部若しくは処理槽と連通する排気ダクト又は循環ダクトに設置する。また上記給水手段の制御手段には槽内に水分を供給するか否かの判別手段及び／又は槽内に供給する水分量を加減する判別手段を設ける。
【００１３】
その具体的な構成を詳述すると、有機廃棄物を収容する処理槽と、処理槽内に配置され有機廃棄物とこの有機廃棄物を分解する処理物質とを攪拌する攪拌手段と、処理槽内に水分を供給する給水手段と、この給水手段を制御する制御手段とを備える。そして上記制御手段には、攪拌手段で飛散する粉塵を検出する塵埃量検出手段を設ける。そこでこの制御手段を上記塵埃量検出手段の検出結果に基づいて給水手段の給水量を制御するように構成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、処理槽内に収容した有機廃棄物とこれを分解する処理物質とを攪拌する攪拌手段で飛散する塵埃量を検出して槽内に水分を供給する給水手段を制御するようにしたものであるから次の効果を奏する。
【００１５】
処理槽内で攪拌される有機廃棄物とこれを分解する処理物質（例えば好気性微生物とその培養物質）が過乾燥状態となって飛散するとき、この飛散した塵埃量を処理槽内又はこれと連通するダクト内で検出する。そして塵埃量に応じて給水手段から給水するか、或いは給水量を加減調整することによって微生物の分解作用の最適条件を維持することができる。
【００１６】
また、塵検量検出手段は、処理槽内かこれと連通するダクト内に光（可視光、紫外光、赤外光、レーザ光）を照射して光の減衰量から検出することによって簡単な構造で安価に提供することが出来る。
【００１７】
更に、本発明は処理槽内に水分センサ或いは温度センサを設け、給水手段の制御手段を塵検量検出手段と水分センサと温度センサからの検出情報で給水要否、給水量加減を行うことによって更に正確で好適な菌床条件を維持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係わる有機廃棄物処理装置の全体構成を示す説明図。
【図２】（ａ）は図１装置の側面状態の説明図であり、（ｂ）は（ａ）と異なる装置の側面図を示す。
【図３】図１の装置における処理物の空気量、含水量及び温度などの槽内環境を調整する機構の説明図であり、散水機構と、給気機構と、槽内空気の循環機構を備えた槽内環境システムを示す全体説明図。
【図４】処理槽内の排気機構を示す説明図であり、（ａ）は塵埃量検出センサを処理槽内に設けた場合を示し、（ｂ）は排気ダクトに設けた場合を示す。
【図５】攪拌手段を構成する攪拌羽根の構造を示す説明図であり、（ａ）は攪拌動作の説明図を示し、（ｂ）は（ａ）ｘ−ｘ方向の断面図。
【図６】図１の装置のコントローラを示す概念説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に示す有機廃棄物処理装置Ａは、内部に有機廃棄物（以下「処理物」という）を収容する処理槽１０と、攪拌手段２０と、槽内環境制御機構６０と、制御コントローラ６５とから構成されている。以下「処理槽」「攪拌手段「槽内環境制御機構」「制御コントローラ」の順に説明する。
【００２０】
［処理槽の構成］
処理槽１０は装置外筐（ハウジング）１１に覆われ、内部に処理物Ｍを収容する形状に形成されている。この処理槽１０は用途に応じた容積で堅牢に構成される。ハウジング１１は適宜の金属材料、合成樹脂などで処理槽１０を覆い、機密性と耐水性と、耐熱性を備えている。図示のハウジング１１はフレーム枠組に金属板を溶接して外壁を形成し、適度の機密性を備えている。この機密性は内部の処理槽１０に収納した処理物Ｍが外部に飛散しないことと、異臭が外部に及ばない程度に構成されている。また耐水性は処理物Ｍに含まれている水分が外部に漏れ出さない程度に構成されている。更にハウジング１１は処理槽１０を適温（後述する処理物の分解温度）に保持するように外壁は断熱壁で構成され、処理槽内壁の結露を防止している。
【００２１】
このように形成された処理槽１０には図２に示すように処理物Ｍを投入する投入扉１２と、残留物を取り出すドレン扉１３が備えられている。従って処理槽内１０は、投入扉１２から処理物Ｍを投入、或いはこの扉に連結したコンベア（不図示）で搬入し、内部で分解処理した後、分解出来ない残留物（例えば金属片など）をドレン扉１３から取り出すように構成されている。また、図示しないドレンパイプが設けられ処理槽内に残留した水分を外部に排水するように構成されている。尚、図示１２ａは投入扉１２に設けられたハンドルである。
【００２２】
上記制御コントローラ６５は、制御ボックス６２と、この制御ボックス６２に内蔵した電気回路から構成されている。電気回路は後述する駆動モータのドライバ回路と、後述するセンサの検出回路などで構成される。電気回路の構成は後述するが、図示の制御ボックス６２は外壁を断熱材で構成し、ボックス内壁に結露するのを防止している。
【００２３】
［攪拌手段の構成］
上記処理槽１０内には、処理物Ｍを攪拌する攪拌手段２０が備えられている。この攪拌手段２０は、（１）処理槽１０内に収容した処理物Ｍと微生物とその培養物（パルプチップなど）とを混合する目的と、（２）微生物（例えば好気性微生物）に空気を供給する目的と、（３）処理物Ｍに含まれている水分を蒸発させる目的を達するように構成される。
【００２４】
このため、処理槽１０内には攪拌手段２０は１つ又は複数の攪拌羽根２２を装備する。この攪拌羽根２２は図２（ａ）に示すように平行する２つの回転軸２１ａ、２１ｂとこの回転軸の周囲に取付けた攪拌羽根２２ａ、２２ｂで構成しても、或いは図２（ｂ）に示すように１つの回転軸２１ｃの周囲に攪拌羽根２２ｃを配置してもいずれの構成も可能である。攪拌羽根２２（２２ａ〜２２ｃ；以下同様）の形状は、図示しないが回転軸２１の周囲に螺旋状のスパイラル形状に構成するか、回転軸２１の周囲に数枚の羽根板を配置した回転羽根で構成するか、図１及び図５に示すようにリング形状に構成する。
【００２５】
図示のものは処理槽１０内の略々中央部に回転軸２１をハウジング１１に軸受け支持し、この回転軸２１に複数（図１のものは２つ）のリング形状（図５（ｂ）参照）の攪拌羽根２２Ａ，２２Ｂを支持ステム２２ｘに一体的に取り付ける。そして攪拌羽根２２Ａ，２２Ｂは回転軸２１に対して軸方向に９０度（直交）以外の所定角度θ（例えば４５度）に傾斜させてある。これにより回転軸２１の回転で攪拌羽根２２Ａ，２２Ｂは処理物Ｍをその環状内壁で掻き回しながら傾斜方向に移送する。この傾斜角度がゼロ（回転軸と直交する方向）のときには処理物Ｍを軸方向に移動する推力は生じないが角度θを４５度に近く傾斜させると処理物Ｍを図５（ａ）に示すａ，ｂ，ｃ，ｄ方向に流動させることが可能となる。
【００２６】
この攪拌羽根２２Ａ，２２Ｂは好気性微生物の培養物質（木片チップなどの菌床）を粉砕しない形状で、且つ処理物全体が槽内を流動することが好ましい。図５（ｂ）に示すリング形状の攪拌羽根２２Ａ（２２Ｂ）はリング形状であるため培養物質を粉砕する程度が低く、且つこのリングを所定角度（図５（ａ）に示す角度θを［０＜θ＜４５度］に設定することにより流動性（回転軸方向の推進力）を増大することが可能である。このように構成された回転軸２１には攪拌モータＫＭが連結されている。図示２１ｖは回転軸２１をハウジング１１の側壁に支持する軸受である。
【００２７】
尚、攪拌羽根の異なる形状として回転軸２１に略々直交する方向に複数のブレード羽根を突設する構造（例えば特開２００４−３１５２５９号公報参照）と、回転軸２１に螺旋状にスパイラル羽根を巻装する構造（例えば特開２００１−１７０６０５号公報参照）なども知られている。本発明はそのいずれを採用しても良い。
【００２８】
このように処理槽１０内に配置された回転軸２１は、攪拌モータＫＭに減速ギア、カップリング（不図示）を介して連結されている。従って処理物Ｍは攪拌羽根２２Ａの上面側では図５（ａ）に示すａ方向に移動し、攪拌羽根２２Ａの下面側ではｂ方向に移動する。また攪拌羽根２２Ｂの上面側で処理物Ｍはｃ方向に移動し、下面側ではｄ方向に移動する。この攪拌羽根２２Ａ、２２Ｂの回転によって処理物Ｍは、上下方向の攪拌だけでなく、横方向の攪拌も行われるので処理物全体が万遍なく攪拌されることとなる。
【００２９】
［リング羽根の破砕機構］
上述のように１つ或いは複数のリング羽根２２で処理物Ｍを攪拌しながらこれに混入した微生物で分解処理する。このとき攪拌羽根（リング羽根；以下同様）２２で処理物Ｍを破砕して微生物による分解を促進することが好ましい。この場合、処理物Ｍに花木の茎など容易に破砕出来ないものが含まれていることがある。そこで図示の装置は攪拌羽根２２と処理槽１０の槽壁１１ａとを次のように構成している。
【００３０】
図５（ｂ）に拡大した状態を示すように攪拌羽根２２には所定間隔で複数の突起２２ｙが一体に形成されている。図５に示すように突起２２ｙは羽根全長に亘って所定間隔で複数形成されている。そしてこの突起２２ｙと相互に嵌合する破砕突起１１ｘが処理槽１０の槽壁１１ａに一体形成されている。この破砕突起１１ｘも槽壁１１ａに上記リング羽根２２の外周に沿って複数配置されている。
【００３１】
従って花木片など分解処理に時間を要する処理物は、攪拌羽根２２で攪拌される際に処理槽内に集積される。そこでこの槽壁１１ａに所定間隔で破砕突起１１ｘを設け、この破砕突起１１ｘと凹凸嵌合する突起２２ｙを羽根板側に設けることによってこれらの木片を破砕することとなる。
【００３２】
［槽内環境制御機構の構成］
上述の処理槽１０には以下の槽内環境制御機構が備えられている。処理槽１０は前述したように気密性に富んだハウジングで構成されている。この処理槽１０には「温風給送機構３１」と「排気機構３２」と「給水機構１４」と「菌床給気機構４０」が設けられている。
【００３３】
温風給送機構３１は、図１に示すように外気導入孔を有する送風管３１Ｓと、この送風管３１Ｓに配置された送風ファン３１ｆと加温ヒータ３１ｈが設けられ、送風ファン３１ｆにはファンモータ３１Ｍが連結されている。また加温ヒータ３１ｈには後述するコントローラ６５に内蔵された給電回路に電気的に接続されている。これによって処理槽１０内には所定温度に加温された空気が導入され、この加温温度は使用する好気性微生物の性状に応じて設定されている。
【００３４】
排気機構３２は図４（ｂ）に示すように処理槽１０に連通する排気ダクト３３と、この排気ダクト３３に設けられた吸引ファン（バキュームファン）３４と、処理槽内の塵埃（廃棄物と菌床培養物質の一部）を濾過するフィルタ装置３５と、脱臭装置３６がそれぞれ排気ダクト３３に設けられている。吸引ファン３４にはバキュームモータ３４Ｍが連結され、後述するコントローラ６５に内蔵されたドライバ回路７３に電気的に接続されている。また、フィルタ装置３５は排気ダクト３３に流入した塵埃が外部に放出しないように、例えば遠心分離構造の塵埃除去機構（不図示）が内蔵されている。
【００３５】
また、脱臭装置３６は排気ダクト内を通過する気体に脱臭剤を滴下するように構成されている。処理槽１０に投入された有機廃棄物は槽内で好気性微生物の作用で発酵分解される過程で炭酸ガス、メタンガスなど異臭ガスを発生することがある。また有機廃棄物の一部が槽内で腐敗した場合も同様である。このため排気ダクト３３にはオゾンなどの脱臭剤を混入する脱臭装置３６が必要となる。図示のものはタンクに収納したオゾンを排気ダクト中に滴下する構造を採用している。
【００３６】
給水機構１４は図１に示すように給水タンク１５と加圧ポンプ１６と給水パイプ１７で構成されている。給水パイプ１７は処理槽１０の天部に配置され、複数の散水ノズル１８が設けられている。そして給水タンク１５には外部水道管などの給水パイプに連結され、濾過フィルタ（不図示）或いはＰＨ（水素イオン濃度指数）調整剤などの外部水質改善剤混入機構（不図示）が設けられている。尚給水パイプ１７には電磁弁が内蔵されて、後述するコントローラ６５で電磁弁を開閉するようになっている。従ってコントローラ６５で電磁弁を開放し、加圧ポンプ１６を駆動することによって処理槽１０内に散水ノズル１８から撒水補給することが可能となる。
【００３７】
菌床給気機構４０は、処理槽内で攪拌羽根２２によって攪拌される処理物Ｍと好気性微生物を含む培養物質に空気を供給する。これは好気性微生物に適した空気を供給するためであり、処理槽１０内に温風給送機構３１で導入された空気を処理物Ｍに環流させる。このため循環パイプ４８が設けられ、この循環パイプ４８は処理槽底部に配置された給気ノズル４１に連結されている。図示４５は加圧ポンプである。
【００３８】
［センサ構造］
上述の処理槽１０には水分センサＨＳと温度センサＴＳが配置され、特に本発明は前述の排気ダクト３３に塵埃量検出センサＤＳを配置したことを特徴としている。各センサ構造について説明する。
【００３９】
「水分センサ」
上述の処理槽１０には、処理物Ｍの含水量を検出する必要がある。これは前述の乾燥処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して乾燥空気の供給量を調節する。また前述の混合処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して吸水量を調節する。また前述の分解処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して給気量或いは調温用温風の供給量を調整する。
【００４０】
このため処理槽１０内に水分センサＨＳを配置する。この水分センサＨＳは処理槽１０の槽壁１１ａに配置する。この水分センサＨＳは処理槽１０内に堆積した処理物Ｍの含水量を検出する個所（検出部１０ｘ）に配置する。図示の検出部１０ｘは、処理槽内の処理物Ｍの最小収納量位置ＨＬ（図１参照）より下方に設定さている。これにより少量の処理物Ｍが収納されている場合にもその含水量を検出することが可能となる。また検出部１０ｘは後述する攪拌手段２０によって処理槽内を流動する処理物Ｍの含水量を検出するように攪拌手段２０の近傍の槽壁１１ａに配置されている。
【００４１】
「温度センサ」
温度センサＴＳは処理槽１０内の処理物Ｍの温度を検出する。この温度センサＴＳは例えばサーミスタで構成し、そのプローブを処理槽内壁に埋設してある。そして処理槽内の温度をこのプローブで検出し、その検出値を電流値としてコントローラ６５に電気的に伝達するようになっている。
【００４２】
［塵埃量検出センサ］
本発明は上述の処理槽１０の内部、若しくはこれと連通する排気ダクト３３に次の塵埃量検出センサＤＳを配置することを特徴としている。図４（ａ）に処理槽１０の内部に塵埃量検出センサＤＳを配置する場合を示す。処理槽１０には処理物Ｍを収容する上部空間に塵埃量検出センサＤＳを配置する。図示の塵埃量検出センサＤＳは反射式センサで、レーザ発信素子５ａとレーザ受信素子５ｂをセンサボックス５ｘ内に内蔵してある。そしてこのセンサボックス５ｘはガラス製の透明カバー（検出面；以下同様）５ｙで覆われている。レーザ発信素子５ａからはレーザ光線が、レーザ受信素子５ｂはその反射光線を感知して光電変換する通常のレーザ検知器で構成されている。
【００４３】
特に図示の装置はセンサボックス５ｘの透明カバー５ｙに冷却風を照射している。このため処理槽外部から送風ファン３８ｆで送風し、冷却素子（例えばペルチェ素子）で所定温度に冷却して送風管３８ｐからセンサボックス５ｘに導きノズル３８ｎで透明カバー（検出面）５ｙに冷却風を吹き付けている。図示３８Ｍは送風用モータである。このようにレーザ検知器の検出面（透明カバー）５ｙに冷却風を吹き付けているのは、レーザ発信素子５ａとレーザ受信素子５ｂの特性が処理槽１０内の温度変動によって変化しないように冷却するためである。これと同時に検出面５ｙに付着した塵埃によって検出誤差が生じないように付着埃を除去するためである。
【００４４】
次に図４（ｂ）には塵埃量検出センサＤＳを排気ダクト３３に内蔵する場合を示す。同図に示すように排気ダクト３３にはバキュームファン３４と脱臭装置３６との間に排気ダクト内を通過する気体に混入されている塵埃を検出するように塵埃量検出センサＤＳが設けられている。
【００４５】
図示の塵埃量検出センサＤＳは排気ダクト内を通過する気体を一対の検出プローブＰａ，Ｐｂで検出する。この一対のプローブＰａ，Ｐｂは発光素子と受光素子で構成するか、発振素子と受振素子で構成するか、或いは互いに対向する電極で構成する。図示の検出プローブＰａ，Ｐｂは発光素子７ａと受光素子７ｂで構成され、発光素子７ａから可視光、赤外光、紫外光、レーザ光を受光側に投光する。そして受光素子７ｂ側で照射された光を光電変換し、その検出値を後述するコントローラ６５に転送するように構成されている。これによって発光素子７ａから照射された光量と受光素子７ｂで受光した光量差から排気ダクト中の気体に含まれる塵埃量を検出することが可能となる。
【００４６】
この他、一対のプローブＰａ，Ｐｂを発振素子７ａと受振素子７ｂで構成し、発振素子７ａから超音波を投射して、受振素子７ｂで受信する超音波センサ構造部構成することも可能である。更に一対のプローブＰａ，Ｐｂを互いに対向する電極で構成し、この電極間の静電容量、電気抵抗値を検出することによって排気ダクト中の気体に含まれる塵埃量を検出することも可能である。
【００４７】
本発明は上述の塵埃量検出センサＤＳの検出値に基づいて槽内の菌床が過乾燥と判断したとき、給水機構１４で散水することによって水分を補給することを特徴としている。このため、給水機構１４の制御手段（コントローラ）６５（図６参照）について説明する。（１）塵埃量検出センサＤＳの検出値のみから「菌床の過乾燥状態」を判別するか、又は（２）水分センサＨＳの検出値と塵埃量検出センサＤＳの両検出値から「菌床の過乾燥状態」を判別するか、いずれかの検出値から「菌床の過乾燥状態」を判別する構成を採用する。
【００４８】
（１）塵埃量検出センサＤＳの検出値のみから「菌床の過乾燥状態」を判別する場合。
この場合は、塵埃量検出センサＤＳの検出値を予め設定した基準値と比較し、その比較結果に応じて給水機構１４を制御する。つまり処理槽１０内に発生する塵埃を予め仕様とする有機廃棄物の性状と菌床（好気性微生物とその培養物質）から発生する塵埃状態を実験などで設定する。この正常に作用する好適な菌床状態で発生する塵埃量として設定された基準値と塵埃量検出センサＤＳで検出した検出値をコンパレータ、ブリッジ回路などで比較する。そしてこの比較結果で検出値が基準値より大きいときには前記給水機構１４を作動する。その作動は例えば電磁弁を開き給水パイプ１７に給水タンク１５の水を供給し、同時に加圧ポンプ１６を回転駆動する。これによって給水パイプ１７から水が処理槽内に散水され、処理槽内の菌床に供給される。また、上述の比較結果で検出値が基準値より小さいときは、前記給水機構１４の作動を停止する。
【００４９】
（２）水分センサＨＳの検出値と塵埃量検出センサＤＳの両検出値から「菌床の過乾燥状態」を判別する場合。
この場合は、塵埃量検出センサＤＳの検出値と水分センサＨＳの検出値をそれぞれ予め設定した基準値と比較する。つまり微生物が正常に作用する好適な菌床状態のときの塵埃量と含水量をそれぞれ実験値として求め、これによって設定される基準値と水分センサＨＳの検出値を比較し、同様に塵埃量の基準値と塵埃量検出センサＤＳの検出値を比較する。そして両比較値が共に基準値より大きいとき（ａｎｄ条件）、或いは両比較値の一方が基準値より大きいとき（ｏｒ条件）のとき前記給水機構１４を作動する。また両比較値が共に基準値より小さいとき（ａｎｄ条件）、或いは両比較値の一方が基準値より小さいとき（ｏｒ条件）のとき前記給水機構１４の作動を停止する。
【００５０】
次に上述の水分センサＨＳの作用と、図１の装置におけるコントローラ６５について説明する。このコントローラ６５はマイクロコンピュータ（マイコン）で構成するか、または電子回路で構成する。図６には電子制御の概念図を示す。コントローラ６５には前述の温度センサＴＳ、水分センサＨＳの出力端子が接続される。そして温度センサＴＳは例えばサーミスタで構成し、処理槽内の温度を検出し、その検出値を電流値としてコントローラ６５に電気的に伝達する。そこでコントローラ（制御手段）６５は入力された各検出値を予め設定された基準値と比較手段６６で比較する。この比較手段６６はコンパレータ或いは抵抗値のブリッジ回路で構成する。
【００５１】
そこで制御手段（コントローラ）６５は温度センサＴＳからの検出値と予め設定された基準値を比較して、基準温度より槽内温度が高いときは前述の温風給送機構３１の送風を停止するか、或いは温風給送機構内部の加熱ヒータ３１ｈの給電を停止する。また槽内温度が基準温度より低いときは温風給送機構３１の送風を開始するか、或いは温風給送機構内部の加熱ヒータ３１ｈに給電する。この温度制御は処理槽内温度制御回路６７で行う。また、制御手段（コントローラ）６５は水分センサＨＳの検出値を基準値と比較して含水量が多いときは前述の温風給送機構３１の送風を開始するか、或いは温風給送機構内部の加熱ヒータ３１ｈに給電する。
【００５２】
また含水量が基準値より少ないときは給水パイプ１７に配置した散水ノズル１８から給水する。この水分量制御は給水要否判別回路６８で行う。上記制御手段（コントローラ）６５は水分センサＨＳ及び温度センサＴＳの検出値に係わらず予め設定されている空気を菌床給気機構４０から処理槽内に供給する。このため給気モータを所定回転で回転する。また同様に水分センサＨＳ及び温度センサＴＳの検出値に係わらず予め設定されている回転数で攪拌モータＫＭを所定回転で回転する。この制御は攪拌給気制御回路６９で行う。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ 有機廃棄物処理装置
Ｍ 処理物
５ａ レーザ発信素子
５ｂ レーザ受信素子
５ｘ センサボックス
５ｙ 透明カバー（検出面）
７ａ 発光素子（Ｐａ）
７ｂ 受光素子（Ｐｂ）
１０ 処理槽
１１ 装置外筺（ハウジング）
１１ａ 槽壁
１４ 給水機構
１５ 給水タンク
１６ 加圧ポンプ
１７ 給水パイプ
１８ 散水ノズル
２０ 攪拌手段
２１ 回転軸
２２ 攪拌羽根（２２ａ〜２２ｃ）
２２Ａ，２２Ｂ リング羽根
２２ｘ 支持ステム
２２ｙ 突起
３１ 温風給送機構
３１ｆ 送風ファン
３１Ｓ 送風管
３１ｈ 加熱ヒータ
３１Ｍ ファンモータ
３２ 排気機構
３３ 排気ダクト
３４ 吸引ファン（バキュームファン）
３４Ｍ バキュームモータ
３５ フィルタ装置
３６ 脱臭装置
３８ｆ 送風ファン
３８ｎ ノズル
３８ｐ 送風管
３８Ｍ 送風用モータ
４０ 菌床給気機構
４１ 給気ノズル
４２ 給気口（ノズル口）
４５ 加圧ポンプ
４８ 循環パイプ
５２ リング羽根（第２実施形態）
６０ 槽内環境制御機構
６２ 制御ボックス
６５ コントローラ（制御手段）
６６ 比較手段
６７ 処理槽内温度制御回路
６８ 給水要否判別回路
６９ 攪拌給気制御回路
７３ ドライバ回路（バキュームモータ）
ＴＳ 温度センサ
ＨＳ 水分センサ
ＤＳ 塵埃量検出センサ
ＫＭ 攪拌モータ
Ｍ２ 駆動モータ
Ｐａ，Ｐｂ プローブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ゴミなどの有機廃棄物を分解処理する有機廃棄物処理装置に係わり、流動状態の有機廃棄物とその処理物質の乾燥状態を検出して水分供給する給水機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の処理装置は家庭用ゴミ処理、レストランなどの施設用ゴミ処理装置として広く知られている。そしてその処理方法は、処理槽内に収容した廃棄物を粉砕乾燥する方法と、廃棄物を微生物で発酵させて分解する方法が採用されている。
【０００３】
このような処理方法の中でも、有機廃棄物を微生物で発酵分解して炭酸ガス（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）に分解する方法が残留物を処理する必要が無く、悪臭を発する恐れのないことから広く使用されるに至っている。
【０００４】
例えば特許文献１（特開２００１−１７０６０５号公報）には、有機廃棄物を収容する処理槽と、この処理槽内に設けられた攪拌羽根とを備え、処理槽内に有機廃棄物と好気性微生物を混入して攪拌しながら分解処理する装置が開示されている。そして処理槽の底部には羽根先端と少許の間隙を形成して対向する底壁面に多数の通気孔を形成し、この通気孔から圧搾空気を供給する送気機構が開示されている。同公報には処理槽の底壁面から空気を供給するため処理物の体積が減少しても空気を供給することが出来る旨、記述されている。
【０００５】
また、特許文献２（特開２００１−１１３２５４号公報）には有機廃棄物を収容する処理槽と、この処理槽内の廃棄物を攪拌する攪拌羽根と、処理物に給水するシャワーとを備えた処理装置が開示されている。そして処理槽内に収容した有機廃棄物に好気性微生物を混入して攪拌しながら空気を供給し、同時に処理物に水を散水する装置が開示されている。尚、同文献には、処理物の分解処理中に散水を継続して行うのか、処理物の含水量に応じて過乾燥のとき散水するのかいずれの説明もなされていない。
【０００６】
しかし、有機廃棄物を好気性微生物で分解処理する場合に、この好気性微生物とその培養物質（木材チップなど）に適度な空気を供給するため攪拌すること、また適度な水分状態に維持するため過乾燥のときには水分を供給することは容易に理解できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１７０６０５号公報（図１）
【特許文献２】特開２００１−１１３２５４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、有機廃棄物を好気性微生物で分解処理する装置では、微生物に空気と水分を供給する必要がある。この空気と水分の必要量は有機廃棄物の投入量と、その成分及び分解処理の状況によって異なる。そこで処理槽にはその都度要求される空気を供給する給気装置と給水装置、及び槽内温度を検出する温度センサと菌床の含水量を検出する水分センサが備えられ、これらのセンサの検出結果に基づいて送風量を加減、吸水量を加減することは既に知られている。
【０００９】
ところが、投入された有機廃棄物の性状、投入量及び処理装置の環境温湿度によって槽内の温度、湿度（菌床の含水量）がその都度異なる。また例えば温度センサ或いは水分センサに処理中の有機廃棄物等がセンサの検出部に付着すると、この付着塊の温度或いは水分を検出することとなる。また処理槽内が過乾燥状態となると、菌床内の微生物が休眠状態となり処理槽内の有機廃棄物の分解作用を果たさなくなる。
【００１０】
そこで本発明者は、過乾燥状態の槽内を観察した処、槽内には粉塵が飛散していることを発見した。これは分解途上の廃棄物と好気性微生物及びその培養物質が高温低湿となり、これら内の微細物が槽内を飛散し、この状態を継続すると微生物による処理物の分解が促進されなくなるのと同時に、塵埃が槽外に排出され、排気ダクトの詰まり等の問題を引き起こす。
【００１１】
本発明は有機廃棄物を発酵分解する過程で処理槽内の乾燥状態を簡単な構造で検出することが可能な有機廃棄物処理装置の提供をその主な課題としている。
更に、本発明は有機廃棄物の分解過程で処理槽内の過乾燥状態を正確に検出して菌床の過乾燥状態を解消する有機廃棄物処理装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を達成するため本発明は、有機廃棄物を収容する処理槽と、この有機廃棄物を分解する処理物質とを攪拌する攪拌手段と、処理槽内に水分を供給する給水手段とこれを制御する制御手段とを備える。そして攪拌手段で飛散する粉塵を検出する塵埃量検出手段を設け、この検出手段からの塵埃量に応じて給水量を制御することを特徴としている。このため上記塵埃量検出手段は、処理槽内部若しくは処理槽と連通する排気ダクト又は循環ダクトに設置する。また上記給水手段の制御手段には槽内に水分を供給するか否かの判別手段及び／又は槽内に供給する水分量を加減する判別手段を設ける。
【００１３】
その具体的な構成を詳述すると、有機廃棄物を収容する処理槽と、処理槽内に配置され有機廃棄物とこの有機廃棄物を分解する処理物質とを攪拌する攪拌手段と、処理槽内に水分を供給する給水手段と、この給水手段を制御する制御手段とを備える。そして上記制御手段には、攪拌手段で飛散する粉塵を検出する塵埃量検出手段を設ける。そこでこの制御手段を上記塵埃量検出手段の検出結果に基づいて給水手段の給水量を制御するように構成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、処理槽内に収容した有機廃棄物とこれを分解する処理物質とを攪拌する攪拌手段で飛散する塵埃量を検出して槽内に水分を供給する給水手段を制御するようにしたものであるから次の効果を奏する。
【００１５】
処理槽内で攪拌される有機廃棄物とこれを分解する処理物質（例えば好気性微生物とその培養物質）が過乾燥状態となって飛散するとき、この飛散した塵埃量を処理槽内又はこれと連通するダクト内で検出する。そして塵埃量に応じて給水手段から給水するか、或いは給水量を加減調整することによって微生物の分解作用の最適条件を維持することができる。
【００１６】
また、塵検量検出手段は、処理槽内かこれと連通するダクト内に光（可視光、紫外光、赤外光、レーザ光）を照射して光の減衰量から検出することによって簡単な構造で安価に提供することが出来る。
【００１７】
更に、本発明は処理槽内に水分センサ或いは温度センサを設け、給水手段の制御手段を塵検量検出手段と水分センサと温度センサからの検出情報で給水要否、給水量加減を行うことによって更に正確で好適な菌床条件を維持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係わる有機廃棄物処理装置の全体構成を示す説明図。
【図２】（ａ）は図１装置の側面状態の説明図であり、（ｂ）は（ａ）と異なる装置の側面図を示す。
【図３】図１の装置における処理物の空気量、含水量及び温度などの槽内環境を調整する機構の説明図であり、散水機構と、給気機構と、槽内空気の循環機構を備えた槽内環境システムを示す全体説明図。
【図４】処理槽内の排気機構を示す説明図であり、（ａ）は塵埃量検出センサを処理槽内に設けた場合を示し、（ｂ）は排気ダクトに設けた場合を示す。
【図５】攪拌手段を構成する攪拌羽根の構造を示す説明図であり、（ａ）は攪拌動作の説明図を示し、（ｂ）は（ａ）ｘ−ｘ方向の断面図。
【図６】図１の装置のコントローラを示す概念説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に示す有機廃棄物処理装置Ａは、内部に有機廃棄物（以下「処理物」という）を収容する処理槽１０と、攪拌手段２０と、槽内環境制御機構６０と、制御コントローラ６５とから構成されている。以下「処理槽」「攪拌手段「槽内環境制御機構」「制御コントローラ」の順に説明する。
【００２０】
［処理槽の構成］
処理槽１０は装置外筐（ハウジング）１１に覆われ、内部に処理物Ｍを収容する形状に形成されている。この処理槽１０は用途に応じた容積で堅牢に構成される。ハウジング１１は適宜の金属材料、合成樹脂などで処理槽１０を覆い、機密性と耐水性と、耐熱性を備えている。図示のハウジング１１はフレーム枠組に金属板を溶接して外壁を形成し、適度の機密性を備えている。この機密性は内部の処理槽１０に収納した処理物Ｍが外部に飛散しないことと、異臭が外部に及ばない程度に構成されている。また耐水性は処理物Ｍに含まれている水分が外部に漏れ出さない程度に構成されている。更にハウジング１１は処理槽１０を適温（後述する処理物の分解温度）に保持するように外壁は断熱壁で構成され、処理槽内壁の結露を防止している。
【００２１】
このように形成された処理槽１０には図２に示すように処理物Ｍを投入する投入扉１２と、残留物を取り出すドレン扉１３が備えられている。従って処理槽内１０は、投入扉１２から処理物Ｍを投入、或いはこの扉に連結したコンベア（不図示）で搬入し、内部で分解処理した後、分解出来ない残留物（例えば金属片など）をドレン扉１３から取り出すように構成されている。また、図示しないドレンパイプが設けられ処理槽内に残留した水分を外部に排水するように構成されている。尚、図示１２ａは投入扉１２に設けられたハンドルである。
【００２２】
上記制御コントローラ６５は、制御ボックス６２と、この制御ボックス６２に内蔵した電気回路から構成されている。電気回路は後述する駆動モータのドライバ回路と、後述するセンサの検出回路などで構成される。電気回路の構成は後述するが、図示の制御ボックス６２は外壁を断熱材で構成し、ボックス内壁に結露するのを防止している。
【００２３】
［攪拌手段の構成］
上記処理槽１０内には、処理物Ｍを攪拌する攪拌手段２０が備えられている。この攪拌手段２０は、（１）処理槽１０内に収容した処理物Ｍと微生物とその培養物（パルプチップなど）とを混合する目的と、（２）微生物（例えば好気性微生物）に空気を供給する目的と、（３）処理物Ｍに含まれている水分を蒸発させる目的を達するように構成される。
【００２４】
このため、処理槽１０内には攪拌手段２０は１つ又は複数の攪拌羽根２２を装備する。この攪拌羽根２２は図２（ａ）に示すように平行する２つの回転軸２１ａ、２１ｂとこの回転軸の周囲に取付けた攪拌羽根２２ａ、２２ｂで構成しても、或いは図２（ｂ）に示すように１つの回転軸２１ｃの周囲に攪拌羽根２２ｃを配置してもいずれの構成も可能である。攪拌羽根２２（２２ａ〜２２ｃ；以下同様）の形状は、図示しないが回転軸２１の周囲に螺旋状のスパイラル形状に構成するか、回転軸２１の周囲に数枚の羽根板を配置した回転羽根で構成するか、図１及び図５に示すようにリング形状に構成する。
【００２５】
図示のものは処理槽１０内の略々中央部に回転軸２１をハウジング１１に軸受け支持し、この回転軸２１に複数（図１のものは２つ）のリング形状（図５（ｂ）参照）の攪拌羽根２２Ａ，２２Ｂを支持ステム２２ｘに一体的に取り付ける。そして攪拌羽根２２Ａ，２２Ｂは回転軸２１に対して軸方向に９０度（直交）以外の所定角度θ（例えば４５度）に傾斜させてある。これにより回転軸２１の回転で攪拌羽根２２Ａ，２２Ｂは処理物Ｍをその環状内壁で掻き回しながら傾斜方向に移送する。この傾斜角度がゼロ（回転軸と直交する方向）のときには処理物Ｍを軸方向に移動する推力は生じないが角度θを４５度に近く傾斜させると処理物Ｍを図５（ａ）に示すａ，ｂ，ｃ，ｄ方向に流動させることが可能となる。
【００２６】
この攪拌羽根２２Ａ，２２Ｂは好気性微生物の培養物質（木片チップなどの菌床）を粉砕しない形状で、且つ処理物全体が槽内を流動することが好ましい。図５（ｂ）に示すリング形状の攪拌羽根２２Ａ（２２Ｂ）はリング形状であるため培養物質を粉砕する程度が低く、且つこのリングを所定角度（図５（ａ）に示す角度θを［０＜θ＜４５度］に設定することにより流動性（回転軸方向の推進力）を増大することが可能である。このように構成された回転軸２１には攪拌モータＫＭが連結されている。図示２１ｖは回転軸２１をハウジング１１の側壁に支持する軸受である。
【００２７】
尚、攪拌羽根の異なる形状として回転軸２１に略々直交する方向に複数のブレード羽根を突設する構造（例えば特開２００４−３１５２５９号公報参照）と、回転軸２１に螺旋状にスパイラル羽根を巻装する構造（例えば特開２００１−１７０６０５号公報参照）なども知られている。本発明はそのいずれを採用しても良い。
【００２８】
このように処理槽１０内に配置された回転軸２１は、攪拌モータＫＭに減速ギア、カップリング（不図示）を介して連結されている。従って処理物Ｍは攪拌羽根２２Ａの上面側では図５（ａ）に示すａ方向に移動し、攪拌羽根２２Ａの下面側ではｂ方向に移動する。また攪拌羽根２２Ｂの上面側で処理物Ｍはｃ方向に移動し、下面側ではｄ方向に移動する。この攪拌羽根２２Ａ、２２Ｂの回転によって処理物Ｍは、上下方向の攪拌だけでなく、横方向の攪拌も行われるので処理物全体が万遍なく攪拌されることとなる。
【００２９】
［リング羽根の破砕機構］
上述のように１つ或いは複数のリング羽根２２で処理物Ｍを攪拌しながらこれに混入した微生物で分解処理する。このとき攪拌羽根（リング羽根；以下同様）２２で処理物Ｍを破砕して微生物による分解を促進することが好ましい。この場合、処理物Ｍに花木の茎など容易に破砕出来ないものが含まれていることがある。そこで図示の装置は攪拌羽根２２と処理槽１０の槽壁１１ａとを次のように構成している。
【００３０】
図５（ｂ）に拡大した状態を示すように攪拌羽根２２には所定間隔で複数の突起２２ｙが一体に形成されている。図５に示すように突起２２ｙは羽根全長に亘って所定間隔で複数形成されている。そしてこの突起２２ｙと相互に嵌合する破砕突起１１ｘが処理槽１０の槽壁１１ａに一体形成されている。この破砕突起１１ｘも槽壁１１ａに上記リング羽根２２の外周に沿って複数配置されている。
【００３１】
従って花木片など分解処理に時間を要する処理物は、攪拌羽根２２で攪拌される際に処理槽内に集積される。そこでこの槽壁１１ａに所定間隔で破砕突起１１ｘを設け、この破砕突起１１ｘと凹凸嵌合する突起２２ｙを羽根板側に設けることによってこれらの木片を破砕することとなる。
【００３２】
［槽内環境制御機構の構成］
上述の処理槽１０には以下の槽内環境制御機構が備えられている。処理槽１０は前述したように気密性に富んだハウジングで構成されている。この処理槽１０には「温風給送機構３１」と「排気機構３２」と「給水機構１４」と「菌床給気機構４０」が設けられている。
【００３３】
温風給送機構３１は、図１に示すように外気導入孔を有する送風管３１Ｓと、この送風管３１Ｓに配置された送風ファン３１ｆと加温ヒータ３１ｈが設けられ、送風ファン３１ｆにはファンモータ３１Ｍが連結されている。また加温ヒータ３１ｈには後述するコントローラ６５に内蔵された給電回路に電気的に接続されている。これによって処理槽１０内には所定温度に加温された空気が導入され、この加温温度は使用する好気性微生物の性状に応じて設定されている。
【００３４】
排気機構３２は図４（ｂ）に示すように処理槽１０に連通する排気ダクト３３と、この排気ダクト３３に設けられた吸引ファン（バキュームファン）３４と、処理槽内の塵埃（廃棄物と菌床培養物質の一部）を濾過するフィルタ装置３５と、脱臭装置３６がそれぞれ排気ダクト３３に設けられている。吸引ファン３４にはバキュームモータ３４Ｍが連結され、後述するコントローラ６５に内蔵されたドライバ回路７３に電気的に接続されている。また、フィルタ装置３５は排気ダクト３３に流入した塵埃が外部に放出しないように、例えば遠心分離構造の塵埃除去機構（不図示）が内蔵されている。
【００３５】
また、脱臭装置３６は排気ダクト内を通過する気体に脱臭剤を滴下するように構成されている。処理槽１０に投入された有機廃棄物は槽内で好気性微生物の作用で発酵分解される過程で炭酸ガス、メタンガスなど異臭ガスを発生することがある。また有機廃棄物の一部が槽内で腐敗した場合も同様である。このため排気ダクト３３にはオゾンなどの脱臭剤を混入する脱臭装置３６が必要となる。図示のものはタンクに収納したオゾンを排気ダクト中に滴下する構造を採用している。
【００３６】
給水機構１４は図１に示すように給水タンク１５と加圧ポンプ１６と給水パイプ１７で構成されている。給水パイプ１７は処理槽１０の天部に配置され、複数の散水ノズル１８が設けられている。そして給水タンク１５には外部水道管などの給水パイプに連結され、濾過フィルタ（不図示）或いはＰＨ（水素イオン濃度指数）調整剤などの外部水質改善剤混入機構（不図示）が設けられている。尚給水パイプ１７には電磁弁が内蔵されて、後述するコントローラ６５で電磁弁を開閉するようになっている。従ってコントローラ６５で電磁弁を開放し、加圧ポンプ１６を駆動することによって処理槽１０内に散水ノズル１８から撒水補給することが可能となる。
【００３７】
菌床給気機構４０は、処理槽内で攪拌羽根２２によって攪拌される処理物Ｍと好気性微生物を含む培養物質に空気を供給する。これは好気性微生物に適した空気を供給するためであり、処理槽１０内に温風給送機構３１で導入された空気を処理物Ｍに環流させる。このため循環パイプ４８が設けられ、この循環パイプ４８は処理槽底部に配置された給気ノズル４１に連結されている。図示４５は加圧ポンプである。
【００３８】
［センサ構造］
上述の処理槽１０には水分センサＨＳと温度センサＴＳが配置され、特に本発明は前述の排気ダクト３３に塵埃量検出センサＤＳを配置したことを特徴としている。各センサ構造について説明する。
【００３９】
「水分センサ」
上述の処理槽１０には、処理物Ｍの含水量を検出する必要がある。これは前述の乾燥処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して乾燥空気の供給量を調節する。また前述の混合処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して吸水量を調節する。また前述の分解処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して給気量或いは調温用温風の供給量を調整する。
【００４０】
このため処理槽１０内に水分センサＨＳを配置する。この水分センサＨＳは処理槽１０の槽壁１１ａに配置する。この水分センサＨＳは処理槽１０内に堆積した処理物Ｍの含水量を検出する個所（検出部１０ｘ）に配置する。図示の検出部１０ｘは、処理槽内の処理物Ｍの最小収納量位置ＨＬ（図１参照）より下方に設定さている。これにより少量の処理物Ｍが収納されている場合にもその含水量を検出することが可能となる。また検出部１０ｘは後述する攪拌手段２０によって処理槽内を流動する処理物Ｍの含水量を検出するように攪拌手段２０の近傍の槽壁１１ａに配置されている。
【００４１】
「温度センサ」
温度センサＴＳは処理槽１０内の処理物Ｍの温度を検出する。この温度センサＴＳは例えばサーミスタで構成し、そのプローブを処理槽内壁に埋設してある。そして処理槽内の温度をこのプローブで検出し、その検出値を電流値としてコントローラ６５に電気的に伝達するようになっている。
【００４２】
［塵埃量検出センサ］
本発明は上述の処理槽１０の内部、若しくはこれと連通する排気ダクト３３に次の塵埃量検出センサＤＳを配置することを特徴としている。図４（ａ）に処理槽１０の内部に塵埃量検出センサＤＳを配置する場合を示す。処理槽１０には処理物Ｍを収容する上部空間に塵埃量検出センサＤＳを配置する。図示の塵埃量検出センサＤＳは反射式センサで、レーザ発信素子５ａとレーザ受信素子５ｂをセンサボックス５ｘ内に内蔵してある。そしてこのセンサボックス５ｘはガラス製の透明カバー（検出面；以下同様）５ｙで覆われている。レーザ発信素子５ａからはレーザ光線が、レーザ受信素子５ｂはその反射光線を感知して光電変換する通常のレーザ検知器で構成されている。
【００４３】
特に図示の装置はセンサボックス５ｘの透明カバー５ｙに冷却風を照射している。このため処理槽外部から送風ファン３８ｆで送風し、冷却素子（例えばペルチェ素子）で所定温度に冷却して送風管３８ｐからセンサボックス５ｘに導きノズル３８ｎで透明カバー（検出面）５ｙに冷却風を吹き付けている。図示３８Ｍは送風用モータである。このようにレーザ検知器の検出面（透明カバー）５ｙに冷却風を吹き付けているのは、レーザ発信素子５ａとレーザ受信素子５ｂの特性が処理槽１０内の温度変動によって変化しないように冷却するためである。これと同時に検出面５ｙに付着した塵埃によって検出誤差が生じないように付着埃を除去するためである。
【００４４】
次に図４（ｂ）には塵埃量検出センサＤＳを排気ダクト３３に内蔵する場合を示す。同図に示すように排気ダクト３３にはバキュームファン３４と脱臭装置３６との間に排気ダクト内を通過する気体に混入されている塵埃を検出するように塵埃量検出センサＤＳが設けられている。
【００４５】
図示の塵埃量検出センサＤＳは排気ダクト内を通過する気体を一対の検出プローブＰａ，Ｐｂで検出する。この一対のプローブＰａ，Ｐｂは発光素子と受光素子で構成するか、発振素子と受振素子で構成するか、或いは互いに対向する電極で構成する。図示の検出プローブＰａ，Ｐｂは発光素子７ａと受光素子７ｂで構成され、発光素子７ａから可視光、赤外光、紫外光、レーザ光を受光側に投光する。そして受光素子７ｂ側で照射された光を光電変換し、その検出値を後述するコントローラ６５に転送するように構成されている。これによって発光素子７ａから照射された光量と受光素子７ｂで受光した光量差から排気ダクト中の気体に含まれる塵埃量を検出することが可能となる。
【００４６】
この他、一対のプローブＰａ，Ｐｂを発振素子７ａと受振素子７ｂで構成し、発振素子７ａから超音波を投射して、受振素子７ｂで受信する超音波センサ構造部構成することも可能である。更に一対のプローブＰａ，Ｐｂを互いに対向する電極で構成し、この電極間の静電容量、電気抵抗値を検出することによって排気ダクト中の気体に含まれる塵埃量を検出することも可能である。
【００４７】
本発明は上述の塵埃量検出センサＤＳの検出値に基づいて槽内の菌床が過乾燥と判断したとき、給水機構１４で散水することによって水分を補給することを特徴としている。このため、給水機構１４の制御手段（コントローラ）６５（図６参照）について説明する。（１）塵埃量検出センサＤＳの検出値のみから「菌床の過乾燥状態」を判別するか、又は（２）水分センサＨＳの検出値と塵埃量検出センサＤＳの両検出値から「菌床の過乾燥状態」を判別するか、いずれかの検出値から「菌床の過乾燥状態」を判別する構成を採用する。
【００４８】
（１）塵埃量検出センサＤＳの検出値のみから「菌床の過乾燥状態」を判別する場合。
この場合は、塵埃量検出センサＤＳの検出値を予め設定した基準値と比較し、その比較結果に応じて給水機構１４を制御する。つまり処理槽１０内に発生する塵埃を予め仕様とする有機廃棄物の性状と菌床（好気性微生物とその培養物質）から発生する塵埃状態を実験などで設定する。この正常に作用する好適な菌床状態で発生する塵埃量として設定された基準値と塵埃量検出センサＤＳで検出した検出値をコンパレータ、ブリッジ回路などで比較する。そしてこの比較結果で検出値が基準値より大きいときには前記給水機構１４を作動する。その作動は例えば電磁弁を開き給水パイプ１７に給水タンク１５の水を供給し、同時に加圧ポンプ１６を回転駆動する。これによって給水パイプ１７から水が処理槽内に散水され、処理槽内の菌床に供給される。また、上述の比較結果で検出値が基準値より小さいときは、前記給水機構１４の作動を停止する。
【００４９】
（２）水分センサＨＳの検出値と塵埃量検出センサＤＳの両検出値から「菌床の過乾燥状態」を判別する場合。
この場合は、塵埃量検出センサＤＳの検出値と水分センサＨＳの検出値をそれぞれ予め設定した基準値と比較する。つまり微生物が正常に作用する好適な菌床状態のときの塵埃量と含水量をそれぞれ実験値として求め、これによって設定される基準値と水分センサＨＳの検出値を比較し、同様に塵埃量の基準値と塵埃量検出センサＤＳの検出値を比較する。そして両比較値が共に基準値より大きいとき（ａｎｄ条件）、或いは両比較値の一方が基準値より大きいとき（ｏｒ条件）のとき前記給水機構１４を作動する。また両比較値が共に基準値より小さいとき（ａｎｄ条件）、或いは両比較値の一方が基準値より小さいとき（ｏｒ条件）のとき前記給水機構１４の作動を停止する。
【００５０】
次に上述の水分センサＨＳの作用と、図１の装置におけるコントローラ６５について説明する。このコントローラ６５はマイクロコンピュータ（マイコン）で構成するか、または電子回路で構成する。図６には電子制御の概念図を示す。コントローラ６５には前述の温度センサＴＳ、水分センサＨＳの出力端子が接続される。そして温度センサＴＳは例えばサーミスタで構成し、処理槽内の温度を検出し、その検出値を電流値としてコントローラ６５に電気的に伝達する。そこでコントローラ（制御手段）６５は入力された各検出値を予め設定された基準値と比較手段６６で比較する。この比較手段６６はコンパレータ或いは抵抗値のブリッジ回路で構成する。
【００５１】
そこで制御手段（コントローラ）６５は温度センサＴＳからの検出値と予め設定された基準値を比較して、基準温度より槽内温度が高いときは前述の温風給送機構３１の送風を停止するか、或いは温風給送機構内部の加熱ヒータ３１ｈの給電を停止する。また槽内温度が基準温度より低いときは温風給送機構３１の送風を開始するか、或いは温風給送機構内部の加熱ヒータ３１ｈに給電する。この温度制御は処理槽内温度制御回路６７で行う。また、制御手段（コントローラ）６５は水分センサＨＳの検出値を基準値と比較して含水量が多いときは前述の温風給送機構３１の送風を開始するか、或いは温風給送機構内部の加熱ヒータ３１ｈに給電する。
【００５２】
また含水量が基準値より少ないときは給水パイプ１７に配置した散水ノズル１８から給水する。この水分量制御は給水要否判別回路６８で行う。上記制御手段（コントローラ）６５は水分センサＨＳ及び温度センサＴＳの検出値に係わらず予め設定されている空気を菌床給気機構４０から処理槽内に供給する。このため給気モータを所定回転で回転する。また同様に水分センサＨＳ及び温度センサＴＳの検出値に係わらず予め設定されている回転数で攪拌モータＫＭを所定回転で回転する。この制御は攪拌給気制御回路６９で行う。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ 有機廃棄物処理装置
Ｍ 処理物
５ａ レーザ発信素子
５ｂ レーザ受信素子
５ｘ センサボックス
５ｙ 透明カバー（検出面）
７ａ 発光素子（Ｐａ）
７ｂ 受光素子（Ｐｂ）
１０ 処理槽
１１ 装置外筺（ハウジング）
１１ａ 槽壁
１４ 給水機構
１５ 給水タンク
１６ 加圧ポンプ
１７ 給水パイプ
１８ 散水ノズル
２０ 攪拌手段
２１ 回転軸
２２ 攪拌羽根（２２ａ〜２２ｃ）
２２Ａ，２２Ｂ リング羽根
２２ｘ 支持ステム
２２ｙ 突起
３１ 温風給送機構
３１ｆ 送風ファン
３１Ｓ 送風管
３１ｈ 加熱ヒータ
３１Ｍ ファンモータ
３２ 排気機構
３３ 排気ダクト
３４ 吸引ファン（バキュームファン）
３４Ｍ バキュームモータ
３５ フィルタ装置
３６ 脱臭装置
３８ｆ 送風ファン
３８ｎ ノズル
３８ｐ 送風管
３８Ｍ 送風用モータ
４０ 菌床給気機構
４１ 給気ノズル
４２ 給気口（ノズル口）
４５ 加圧ポンプ
４８ 循環パイプ
５２ リング羽根（第２実施形態）
６０ 槽内環境制御機構
６２ 制御ボックス
６５ コントローラ（制御手段）
６６ 比較手段
６７ 処理槽内温度制御回路
６８ 給水要否判別回路
６９ 攪拌給気制御回路
７３ ドライバ回路（バキュームモータ）
ＴＳ 温度センサ
ＨＳ 水分センサ
ＤＳ 塵埃量検出センサ
ＫＭ 攪拌モータ
Ｍ２ 駆動モータ
Ｐａ，Ｐｂ プローブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機廃棄物を微生物で分解処理する有機廃棄物処理装置であって、
前記有機廃棄物を収容する処理槽と、
前記処理槽内に配置され前記有機廃棄物とこの有機廃棄物を分解する処理物質とを攪拌する攪拌手段と、
前記処理槽内に水分を供給する給水手段と、
前記処理槽内に空気を給排気する空気調整手段と、
前記給水手段及び給気手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記攪拌手段で飛散する粉塵を検出する塵埃量検出手段を有し、
この制御手段は前記塵埃量検出手段の検出結果に基づいて前記給水手段の給水量及び／又は前記空気調整手段の給気量を制御することを特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は前記塵埃量検出手段からの検出結果に基づいて前記処理槽内に水分を供給するか否かの判別手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記処理槽内の水分量を検出する水分センサと、
前記塵埃量検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記塵埃量検出手段及び前記水分センサの検知結果に基づいて前記処理槽内に供給する水分量を制御することを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記処理槽には、
内部に所定温度の外気を導入する給気ダクトと、
この処理槽内の空気を外部に導出する排気ダクトと、
が備えられ、
前記塵埃量検出手段は、前記処理槽又は前記排気ダクトに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記塵埃量検出手段は、発光部と受光部を備え、
この発光部は可視光、赤外光、紫外光、レーザ光のいずれかの光を照射し、
前記受光部は、発光部からの受光量を電気的信号として変換する光電変換手段を有していることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項６】
前記処理槽には、内部の処理物質の含水量を検出する水分センサが設けられ、
前記制御手段はこの水分センサと前記塵埃量検出手段からの検出結果に基づいて前記給水手段の吸水量を制御することを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項７】
前記攪拌手段は、
回転軸と、
この回転軸に取付けられた攪拌羽根と、
で構成され、
この攪拌羽根は、１つ又は複数の円環形状の板部材で構成され、
この板部材は前記回転軸に対して軸方向に所定角度傾斜した状態で前記回転軸に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項１】
有機廃棄物を微生物で分解処理する有機廃棄物処理装置であって、
前記有機廃棄物を収容する処理槽と、
前記処理槽内に配置され前記有機廃棄物とこの有機廃棄物を分解する処理物質とを攪拌する攪拌手段と、
前記処理槽内に水分を供給する給水手段と、
前記処理槽内に空気を給排気する空気調整手段と、
前記給水手段及び給気手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記攪拌手段で飛散する粉塵を検出する塵埃量検出手段を有し、
この制御手段は前記塵埃量検出手段の検出結果に基づいて前記給水手段の給水量及び／又は前記空気調整手段の給気量を制御することを特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は前記塵埃量検出手段からの検出結果に基づいて前記処理槽内に水分を供給するか否かの判別手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記処理槽内の水分量を検出する水分センサと、
前記塵埃量検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記塵埃量検出手段及び前記水分センサの検知結果に基づいて前記処理槽内に供給する水分量を制御することを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記処理槽には、
内部に所定温度の外気を導入する給気ダクトと、
この処理槽内の空気を外部に導出する排気ダクトと、
が備えられ、
前記塵埃量検出手段は、前記処理槽又は前記排気ダクトに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記塵埃量検出手段は、発光部と受光部を備え、
この発光部は可視光、赤外光、紫外光、レーザ光のいずれかの光を照射し、
前記受光部は、発光部からの受光量を電気的信号として変換する光電変換手段を有していることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項６】
前記処理槽には、内部の処理物質の含水量を検出する水分センサが設けられ、
前記制御手段はこの水分センサと前記塵埃量検出手段からの検出結果に基づいて前記給水手段の吸水量を制御することを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項７】
前記攪拌手段は、
回転軸と、
この回転軸に取付けられた攪拌羽根と、
で構成され、
この攪拌羽根は、１つ又は複数の円環形状の板部材で構成され、
この板部材は前記回転軸に対して軸方向に所定角度傾斜した状態で前記回転軸に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２５３３６８（Ｐ２０１０−２５３３６８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０５３３０（Ｐ２００９−１０５３３０）
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（５０７３９５７３９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（５０７３９５７３９）
【Ｆターム（参考）】
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